ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Когезионная прочность резиновых смесей на основе гмс-1,4-полиизопреКурлянд, А. И. Марей из "Физические свойства эластомеров" Натуральный, 4-полиизопрен (НК), по сравнению с синтетическим (СКИ-3), обладает рядом преимуществ, из которых высокая когезионная прочность сырых саженаполненных смесей на его основе имеет большое технологическое значение для шинного производства. [c.48] В настоящее время проведены многочисленные попытка повышения когезионной прочности смесей на основе СКИ-3, причем в ряде случаев удалось д е превзойти прочность смесей на основе НК. [c.48] Все существующие методы повышения когезионной прочности смесей из СКИ-3 можно разделить на химические и технологические. Химические методы основаны на введенни в полимерные молекулы функциональных групп путем сополимеризации с полярными мономерами [191 или прививки функциональных групп к готовому полимеру на стадии раствора [19, 20] или в процессе приготовления смеси [321, Технологические методы основаны на смешении каучука СКИ-3 с добавками кристаллизующихся полимеров, таких, как транс-по-лиизопрен [83], гидрированный бутадиен-стирольный каучук, полиэтилен и другие, или на проведении процесса смешения с са-жами при повышенной температуре [100]. Несмотря на разнообразив существующих методов повышения когезионной прочности сырых резиновых смесей, их эффективность может быть объяснена исходя из общих представлений о природе когезионной прочности. [c.48] Высокую когезионную прочность НК связывают с его способностью к кристаллизации при растяжении [107], что обусловлено особенностями строения НК, отличающими его от СКИ-3. Такими особенностями строения могут быть более низкая молекулярная масса СКИ-3, большее содержание в нем низкомолекулярных примесей, менее регулярная микроструктура и другие. Все эти факторы отрицательно влияют на скорость кристаллизации СКИ-3 и, следовательно. должны понижать когезионную прочность смесей. Однако перечисленные факторы являются необходимыми для проявления когезионной прочности, но недостаточными. [c.48] В ряде работ [101, 168, 180, 184] было установлено, что в НК в отличие от СКИ-3 имеются функциональные группы различной природы, обладающие способностью к образованию лабильной сетки. Отсутствие полярных групп в СКИ-3 исключает возможность образования подобной сетки, поэтому эффект повышения когезионной прочности наблюдался в тех случаях, когда подобные связи могли возникнуть и создавались условия для ориентационной кристаллизации каучз а СКИ-3. [c.49] Брекерные смеси, полученные на основе модифицированного СКИ-3, обладают повышенной когезионной прочностью, превосходящей прочность смесей на основе НК, при этом смеси полностью сохраняют свои технологические свойства. [c.49] На рис. 37 представлены кривые напряжение — деформация брекерных смесей на основе модифицированного и исходного СКИ-З и НК. Деформационная кривая смеси на основе исходного СКИ-3 резко отличается от кривых для смесей на основе НК и модифицированного СКИ-3. Для последних при степенях растяжения свыше 200% наблюдается резкий перегиб кривой в сторону увеличения напряжения, связанный с развитием процесса кристаллизации. Это было показано рентгенографически для смесей, растянутых на 400% (рис. 38). На рентгенограммах видны четкие кристаллические рефлексы, аналогичные наблюдаемым для НК. [c.49] При этом было установлено, что когезионная прочность сильно растет при увеличении времени хранения смеси. Из данных таол. 10 видно, что даже смесь на основе НК, испытанная через час после приготовления, имеет низкую когезионную прочность (0,43 МПа). Через сутки она возрастает до 1 МПа, а через трое становится равной 1,75 МПа. Дальнейшее хранение смеси мало влияет на когезионную прочность. [c.49] Введение функциональных групп в известной мере нарушает регулярность, сттоения макромолекул СКИ-3, что должно приводить к большей дефектности образующихся кристаллических структур. Дефектные кристаллические структуры плавятся при более низких температурах, поэтому брекерные смеси на основе модифицированного каучука СКИ-3 быстро теряют прочность при повышении температуры (табл. И). [c.51] Прочность при разрыве, МПа Относительное удлинение, % Остаточное удлинение, %. . Прочность при разрыве, МПа Относительное удлинение, % Остаточное удлинение, %. . [c.51] Наибольшее падение прочности наблюдается для каучука СКИ-3 с карбоксильными группами, где эффект повышения прочности при 20 °С обусловлен ориентационными процессами без развития кристаллизации. [c.51] Когезионная прочность смесей на основе ис-1,4-полиизопрена однозначно определяется процессами ориентационной кристаллизации. Одним из существенных факторов, необходимых для развития процесса ориентационной кристаллизации, является наличие сетки лабильных связей. [c.51] Лабильные связи, возникающие в модифицированном СКИ-3 в процессе приготовления и последующего хранения смесей, препятствуют течению и облегчают ориентацию цепей, приводящую при определенных степенях растяжения к образованию кристаллической структуры. [c.51] Число функциональных групп должно быть оптимальным, так как связанное с ними нарушение кристаллической структуры приводит к пониженной тем-пературостойкости смесей и вулканизатов на их основе. [c.51] Вернуться к основной статье